Девид Дойч - Структура реальности

Возможно, Галилео считал это само собой разумеющимся, но это не так. Это независимое допущение о том, какова физическая реальность. Логически реальности не нужно этого свойства, помогающего науке, но оно у нее присутствует – и присутствует в изобилии. Вселенная Галилео насыщена свидетельствами. Коперник собрал свидетельства своей гелиоцентрической теории в Польше. Тихо Браге собрал свои свидетельства в Дании, а Кеплер – в Германии. Направив свой телескоп в небо над Италией, Галилео получил больший доступ к тем же свидетельствам. Каждый кусочек поверхности Земли в каждую ясную ночь в течение миллиардов лет утопал в свидетельствах фактов и законов астрономии. Для множества других наук свидетельства тоже были на поверхности, но увидеть их стало возможно только в современности с помощью микроскопов и других приборов. Там, где свидетельств физически еще нет, мы можем создать их с помощью таких приборов, как лазеры и перегородки с отверстиями – приборов, которые может построить каждый где угодно и в любое время. И свидетельства будут одни и те же, независимо от того, кто их обнаружит. Чем более фундаментальна теория, тем доступнее ее свидетельства (для тех, кто знает, как смотреть) не только на Земле, но и во всем мультиверсе.

Таким образом, физическая реальность самоподобна на нескольких уровнях: несмотря на колоссальную сложность вселенной и мультиверса, некоторые картины бесконечно повторяются. Земля и Юпитер – весьма непохожие планеты, но они движутся по орбите и состоят из одинакового набора примерно ста химических элементов (правда, в различных пропорциях). То же самое относится и к их двойникам из параллельных вселенных. Свидетельства, которые произвели столь сильное впечатление на Галилео и его современников, также существуют на других планетах и в отдаленных галактиках. Свидетельства, которые сейчас изучают физики и астрономы, были доступны миллиард лет назад и будут доступны еще через миллиард лет. Само существование общих объяснительных теорий означает, что несравнимые объекты и события некоторым образом физически схожи. Свет, попадающий к нам из отдаленных галактик, – это всего лишь свет, но нам он кажется галактиками. Таким образом, реальность содержит не только свидетельства, но и средства (например, наш разум и продукты нашей жизнедеятельности) ее понимания. В физической реальности су ществуют математические символы. И то, что именно мы помещаем их туда, не умаляет их физическую суть. В этих символах – в наших планетариях, книгах, фильмах, в памяти наших компьютеров и в нашем мозге – существуют образы физической реальности в целом, образы не только внешнего вида объектов, но и структуры реальности. Существуют законы и объяснения, редукционные и исходящие. Существуют описания и объяснения Большого Взрыва и субъядерных частиц и процессов; существуют математические абстракции; домыслы; искусство; этика; теневые фотоны и параллельные вселенные. Степень истинности всех этих символов, образов и теорий, – то есть определенное сходство с конкретными или абстрактными вещами, к которым они относятся, – определяет новую самоподобность, которую дает реальности их существование. Эту самоподобность мы называем знанием.

Гелиоцентрическая теория – теория о том, что Земля движется вокруг Солнца и вращается вокруг своей собственной оси.

Геоцентрическая теория – теория о том, что Земля неподвижна, а все остальные небесные тела движутся вокруг нее.

Реализм – теория о том, что внешняя физическая вселенная объективно существует и воздействует на нас через наши чувства.

Бритва Оккама (моя формулировка) – не усложняйте объясне ния, если в этом нет необходимости, потому что в противном случае излишние усложнения останутся необъясненными.

Критерий доктора Джонсона (моя формулировка) – если что-либо дает ответную реакцию, значит, оно существует. Уточненный вариант: если в соответствии с простейшим объяснением какая-либо категория является сложной и автономной, значит, эта категория ре альна.

Самоподобность – некоторые части физической реальности (например, символы, картины или человеческие мысли) похожи на другие ее части. Сходство может быть конкретным, когда образы в планетарии похожи на ночное небо; но важнее то, что это сходство может быть абстрактным, когда некое положение квантовой теории, напечатанное в книге, правильно объясняет один из аспектов структуры мультиверса. (Возможно, некоторые читатели знакомы с фрактальной геометрией; понятие самоподобности, определенное здесь, гораздо шире понятия, используемого в этой области).

Теория сложности – раздел теории вычислительных систем, занимающийся ресурсами (такими, как время, объем памяти или энергия), которые необходимы для выполнения данных классов вычислений.

Несмотря на то, что солипсизм и родственные ему доктрины логически самосогласованны, их можно полностью опровергнуть, просто воспринимая как серьезные объяснения. Хотя все они претендуют на звание упрощенного мировоззрения, такой анализ показывает, что они не более чем чрезмерно усложненные формы реализма, которые невозможно защитить. Реальные категории ведут себя сложным и автономным образом, который можно принять как критерий реальности: если что-либо «дает ответную реакцию», оно существует. Научное рассуждение, использующее наблюдение не как основу экстраполяции, а как средство поиска отличий в объяснениях, не уступающих друг другу по остальным параметрам, может дать нам истинное знание о реальности.

Таким образом, особое свойство самоподобности физического мира делает возможной науку и другие формы знания. Однако впервые это свойство признали и изучили вовсе не физики, а математики и теоретики в области вычислительной техники. Они назвали это свойство универсальностью вычислений. Теория вычислений — наше третье основное направление.

Теорию вычислений традиционно изучали абстрактно, как раздел, относящийся только к математике. Однако при этом теряется ее смысл. Компьютеры – физические объекты, а вычисления – физические процессы. То, что могут или не могут вычислить компьютеры, определяется законами физики, а не законами чистой математики. Универ сальность — одна из важнейших концепций теории вычислений. Уни версальный компьютер обычно определяют как абстрактную машину, способную имитировать вычисления любой другой абстрактной машины в конкретном четко определенном классе. Однако важность универсальности заключается в том, что универсальные компьютеры, или, по крайней мере, хорошие приближения к ним, можно на самом деле построить и использовать для вычисления поведения не только друг друга, но и интересующих физических и абстрактных категорий. Эта возможность – часть самоподобности физической реальности, о которой я упомянул в предыдущей главе.